采煤工作面頂板事故的防治措施探究

馮碩

摘 要：隨著社會經濟的發展和礦產資源的廣泛應用，煤礦企業也得到了巨大的發展，但是在煤礦生產過程中經常會發生各種事故，這些事故中最受影響的就是頂板事故。井下采煤工作面頂板事故常表現為頂板的破損或坍塌，導致工作面的小區域或者大面積脫落。所以本文針對這些問題進行了深入剖析，認真思考研究了采煤工作面頂板事故發生的類型和原因，然后提出相應措施，希望能為防治井下采煤工作面頂板事故的發生提供一些有價值的建議。

關鍵詞：采煤工作面；頂板事故；事故類型和原因；處理措施

引言

據統計，中國煤礦生產過程中發生了事故，采煤工作面頂板事故的發生率較高。近年來，頂板事故不僅給煤礦生產帶來了巨大的經濟損失，而且給社會帶來了巨大的不利影響。因此，采煤工作面頂板管理是煤礦生產的重中之重，影響頂板事故的因素很多，包括人為因素、圍巖和支護。現階段，徹底消除采煤工作面頂板事故是理想的，因此，只有采取相應措施，才能減少事故發生的概率和經濟損失。

1、采煤工作面頂板事故的主要類型

1.1沖垮型頂板事故

采煤工作面中出現的沖垮型頂板事故，通常在巖層堅硬的地質較多發生。這是因為在較大采空區懸頂與相應沖擊力的共同作用下，再加上外力的沖擊則必然會對采煤工作面頂板造成破壞，尤其是質地堅硬的巖層更易出現崩塌或破損，進而導致采煤工作面中的沖垮型頂板事故的發生。

1.2壓垮性頂板事故

壓垮型頂板事故的最突出特征就是日常發生率低但破壞力非常大。在采煤工作面中出現這類事故的主要原因在于老頂的周期性來壓或者初次性來壓造成的，即一旦來壓過大，就會誘發破壞力極強的壓垮型頂板事故的出現。

1.3推跨型頂板事故

推跨型頂板事故的發生率較高，且在復合性的頂板狀況下經常發生。結合推跨型頂板事故的發生情況，其在事故發生的前四周通常已出現局部的冒頂或裂縫，而且在冒頂后一般不會出現折損，僅是朝著煤層的斜下方進行傾倒。

1.4漏垮型頂板事故

由于一些巖層較為破碎與松散，以及托偽頂與再生頂板的膠結性比較差，致使一旦出現斷層或破碎帶的時候，就極容易出現掉碴抽空或漏頂現象的出現。

1.5局部巖塊型頂板事故

采煤工作面頂板中出現的局部巖塊事故，往往是局部的巖塊冒頂，此類事故經常傷人，且在發生之前毫無預兆，故而局部巖塊型頂板事故是采煤工作面中予以重點解決的事故之一。

2、采煤工作面頂板事故的原因分析

2.1地質因素

在采煤工作面過程中，地質條件是影響作業的一項重要因素，如破碎帶、斷層等等。在一些地質條件較差的條件下，頂板的維護十分困難，這是由于破碎帶或斷層中存在斷層泥，遇水特別易于軟化，進而容易出現頂板塌陷情況的出現。與此同時，破碎帶與斷層的礦體結構縱橫交錯，泥質性的夾帶較多，導致圍巖的穩定性較差，這對采煤工作面頂板的安全管理與維護工作也構成了較大的威脅。

2.2采煤工序因素

采煤過程中所采用的工序不同，所誘發的頂板事故類型也不盡相同。譬如，采煤機爆破落煤或者采煤挖掘工作完成之后，必須要對爆破處或采煤處予以支護，一旦出現未支護或支護不到位的情況，就特別容易造成頂板冒頂事故的出現。

2.3采煤技術因素

采煤技術在一定程度上也影響著頂板事故的發生。比如，巷道布置技術，在采煤過程中會不同程度的對圍巖的應力平衡造成破壞，沖擊頂板的穩定性，但如果能夠采用合理的巷道布置技術與方案，則能在很大程度上減小頂板的受壓，進而防治頂板事故的出現；工作面的施工速度，過快的施工進度會加快頂板的下沉速度，導致礦壓不斷增大，從而誘發頂板事故的發生。支護技術，巷道圍巖與支架負責載荷，同時兩者又具有相互作用，即支架缺乏足夠的穩定性，就會導致礦壓增加，進而對頂板的安全性買下隱患。從中可以看出，采煤技術也是影響采煤工作面頂板事故防治的重要因素之一。

3、煤礦采煤工作面冒頂的預防措施

首先，對綜采工作面頂板的防治措施進行了探討。綜采工作面頂板主要發生在煤壁附近，預防措施可分為：（1）提高支護初期支護力，在支護設計中采用加長側板和內傾伸長探頭；（2）采煤機對煤進行切割，及時拉出前梁并擦拭框架頂部；（3）當破碎頂板的范圍難以控制時，及時將相應的化學物質注入破碎頂板，防止頂板的出現；（4）采煤工作面采用循環運行，嚴格按照規范操作，嚴格執行淘汰，工作面嚴格禁止空頂板施工；（5）頂板動態監測，頂板離層，及時采取相應的有效措施。二是單支液壓支柱工作面應防止煤壁附近頂板的有關預防措施：（1）在地質方面，在確定無鑲嵌頂板結構的區域應設置工作面以便于形式，制定了有針對性的生產技術措施和安全運行規程；（2）開發了采煤工作面和煤層接縫。方向是垂直或斜交；（3）為了避免工作面的變形，一旦切片有幫助，就必須采取梁坑加強支護，以避免發生頂板事故；（4）工作面應該是“三平一平”，打好立柱，嚴格執行淘汰制度，嚴禁空屋頂工作。第三，采煤工作面臨著大面積的頂板預防措施：（1）有效提高單體支架的初始支護和剛度；（2）提高液壓支架的穩定性；（3）控制采煤高度。第四、在工作面（1）兩端防止頂面的措施，加強上、下出口支架；（2）有效防止采場漏水頂板、機尾和機器尾部施加四對梁和三柱。鋼梁支護（即“四對八梁”），以保證巷道的初期支護；（3）雙楔頂梁支護。采煤工作面與巷道相連，用吊頂隨機頭的尾部向前移動，或在機頭末端采用雙楔鉸接支護。（4）應加強安全出口、巷道連接和異常區域的壓力，支護長度不應小于20米，需要支護要求符合作業規程、措施的規定。

4、采煤工作面進行有效的安全管理

1）采煤工作面安全管理三要素，從煤礦采掘工作面安全事故的根源入手，首先找出事故發生的根本原因。目前，大量的安全管理場所表明，影響安全管理的因素主要體現在人、物、環境三個因素上，三者相互作用，不相互影響，一方面存在缺陷，那么煤礦事故就會出現。（2）為了建立安全系統指標，針對復雜多變的人、物、環境采煤工作面，礦井管理人員應建立系統的安全指標，進一步了解影響現場運行的因素，如員工的安全意識差，操作技能差，安全性差。缺乏知識；材料的缺陷，包括設備維護不及時，設備和設備和設備配置不一致，環境缺陷，包括照明不滿足井下的要求。它還包括現場信息的對稱性、信息的不及時傳遞和管理者的不安全指揮，給采煤工作面帶來不安全感，因此有必要對環境進行嚴格的要求，結合實際情況。現場分析其優劣，得到采煤工作面安全管理的薄弱環節，從而進行了改進。

結束語

在煤礦生產過程中，由于煤礦井下環境惡劣，不斷變化，仔細分析了事故發生的原因，總結了工作面頂板事故的特點，提出了頂板事故的規律，采煤工作面是抓好的，頂板安全管理人員要仔細觀察。做好記錄工作，做好頂板壓力預測系統，預防事故的發生，是防止頂板安全事故，提高生產效率的最有效途徑。我們還需要更加努力地學習專業知識，提高管理水平，提高員工的素質和操作技能，為了有效地預防頂板事故，通過科學的預測方法，對頂板進行日常維護檢查，質量合格，對地質結構、設備和人員進行適當的監測。

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